Действия в чрезвычайных ситуациях / Справочник спасателя / Kniga 10. Proizvodstvo vzryvnilh rabot pri provedenii ASR 2006

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 31

Энергия (теплота) взрывчатого превращения – это количество тепла, которое выделяется при взрыве 1 кг взрывчатого вещества.

Механическая работа взрыва совершается за счет потен) циальной химической энергии, которой обладает любое ВВ. По) этому энергия)теплота взрыва является основной характеристи) кой взрыва. Потенциальная химическая энергия переходит в меха) ническую работу не прямо, а через тепловую энергию газов. Таким образом, процесс получения “идеальной работы” взрыва связан с естественными потерями химической и тепловой энергий.

2.1. Классификация взрывчатых веществ

Наиболее часто ВВ классифицируются по типичной форме химического превращения в условиях штатной эксплуатации по химической природе и составу, по условиям применения, чувстви) тельности к различным видам внешних воздействий и т.д.

По химическому составу ВВ (обычно это только бризантные ВВ) подразделяются на индивидуальные и смесевые соединения.

Индивидуальные ВВ содержат в своем составе все элементы, необходимые для нормального протекания реакции взрыва.

Смесевые ВВ состоят из двух и более компонентов, вводимых для обеспечения заданных эксплуатационных или технологиче) ских характеристик. Эти вещества в свою очередь делятся на два типа смеси: горючее – окислитель и смеси двух и более индивиду) альных ВВ.

По действию на окружающую среду применяемые при взрыв) ных работах ВВ подразделяются на бризантные (дробящие), метательные (пороха) и пиротехнические составы.

Бризантные ВВ обладают большой скоростью детонации (до 8,5 км/с) и способны производить при взрыве местное дробление среды. Типичные представители бризантных ВВ – гексоген, окто) ген, ТЭН, тетрил, тротил, некоторые типы аммонитов и аммона) лов. Из бризантных ВВ выделяют первичные инициирующие ВВ и вторичные промышленные ВВ.

Инициирующие ВВ обладают большой чувствительностью и применяются для изготовления средств взрывания. К ним отно) сят гремучую ртуть, азид свинца, ТНРС (тринитрорезорцинат свинца).

По мощности бризантные взрывчатые вещества делятся на три группы ВВ повышенной мощности (гексоген, ТЭН, октоген), ВВ нормальной мощности (тротил, пикриновая кислота и др), ВВ пониженной мощности (аммиачная селитра, аммониты, динамо) ны, аммоналы и др.).

К порохам относятся многокомпонентные твердые взрывные смеси, способные к нормальному горению параллельными сло)

31

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 32

ями с образованием большого количества газообразных продук) тов, энергия которых используется для метания снарядов, движе) ния ракет и в других целях. Различают баллиститный (бездым) ный) и дымный пороха.

Баллиститный (бездымный) порох применяется в качестве твердого ракетного топлива и метательного заряда в артиллерий) ских и минометных снарядах.

Дымный порох используется для изготовления огнепроводных шнуров, воспламенителей, вышибных зарядов, усилителей и замедлителей во взрывателях для взрывных работ, стрельбы.

К пиротехническим составам относятся механические смеси из горючих веществ, окислителей, связывающих веществ и раз) личных добавок. В военном деле и других отраслях применяются осветительные ракеты, фототрассирующие, сигнальные, зажига) тельные, дымовые, пиротехнические составы.

По условиям производства взрывных работ все промышлен) ные ВВ делятся на несколько классов и групп (табл. 2.1).

				Таблица 2.1
	Класс ВВ и усло)
	вия применения
	(цвет отличитель)	Группа	Тип ВВ	Наименование ВВ
	ной полосы	ВВ
	или оболочек
	патронов)
	1	2	3	4
	I. ВВ только для	–	А. Гранулированные ВВ	Гранулотол, алюмотол,
	открытых работ		для обводненных забоев	зерногранулиты 30/70 и
	(Белый)			50/50)В, граммонал А)45
			Б. Шнекованные заряды	Аммонит В)3
			для обводненных забоев
			В. Водонаполненные ВВ	Акватолы 65/35, М)15,
			для сухих и обводненных	МГ, АВ, ифзаниты
			забоев
			Г. Порошкообразные ВВ	Аммониты 9ЖВ, 10 ЖВ
			для сухих забоев
			Д. Кумулятивные заряды	Заряды типа ЗКП)ОР
			для вторичного взрывания
			негабаритов
			Е. Промежуточные детона)	Шашки Т)400, ТГ)500,
			торы для инициирования	ТЭТ)15О, ПТ)15О
			гранулированных
			и водонаполненных ВВ

32

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 33

1	2	3	4
II. ВВ для под)	–	А. Гранулированные ВВ:
земных и откры)		а) для сухих и влажных забоев	Гранулиты АС)4, АС)8,
тых работ, кроме			С)2, мигданит, зерногра)
шахт, опасных по			нулит 79/21
газу и пыли		б) для обводненных забоев	Граммонал А)8, зерно)
(Красный)			гранулит 79/21 (горячего
			смешения)
		Б. Порошкообразные ВВ для
		сухих и обводненных забоев:
		а) аммониты	6ЖВ, 7ЖВ, динафталит,
			аммонал, скальный
			аммонал 3
		б) нитроглицериновые ВВ	Детониты 6А, 10А,
			15A)10, М,
		в) динамоны	AM)8, AM)10
		В. Прессованные ВВ для сухих	Скальный аммонит 1
		и обводненных забоев.
		Г. Водонаполненные ВВ для
		сухих и обводненных забоев:
		а) пластичные	Акваниты 2, 3,16;
			акванал 1
		б) льющиеся	Акванит ЗЛ
		Д. Динамиты	62%)й труднозамерзаю)
			щий динамит
III. Предохрани)	–	А. Для работ в чистопородных
тельные ВВ для		забоях:
породных забоев,		а) аммониты	АП)4ЖВ, АП)5ЖВ
опасных по мета)		б) нитроглицериновые ВВ	Победит РП)4
ну, и специально)
го назначения		Б. Для серных шахт	Серный аммонит 1
(Синий)		В. Для шахт, опасных	Нефтяной аммонит 3
		по тяжелым углеводородам
IV. Предохрани)	–	Аммониты	ПЖВ)20, Т)19
тельные ВВ для
угольных и сме)
шанных забоев,
шахт, опасных по
газу или пыли
(Желтый)
V. ВВ повышен)	–	А. Нитроглицериновые ВВ	Углениты Э)6,5, селектит 1
ной предохрани)
тельности для		Б. В водонаполненных поли)	Патроны ПВП)1)У, СП)1
угольных, сме)		этиленовых оболочках
шанных забоев
и специальных		В. Посадочные патроны в	Патроны МГПП)60
работ в шахтах		пластмассовых оболочках
всех категорий
(Желтый)

33

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 34

1	2	3	4
VI. Высокопредохрани)	–	А. Нитроглицериновые ВВ	Угленит 7
тельные ВВ для отбойки
угля и специальных
работ в шахтах, особо
опасных по газу
(Желтый)
VII. Предохранительные	–	Аммиачно)селитренные	Ионит
ВВ и изделия из них для		со специальными
ведения специальных		добавками
взрывных работ в забоях
подземных выработок,
взрывоопасных по мета)
ну, угольной пыли и дру)
гим материалам
(Желтый)
С – специальный
		Непредохраиительные и	предохранительные ВВ
		для специальных взрывных работ, кроме забоев,
		опасных по пыли и газу.
	1	Взрывные работы на поверхности: импульсная
		обработка металлов, инициирование скважин и
		сосредоточенных зарядов, контурное взрывание,
		разрушение мерзлых грунтов, создание загради)
		тельных полос при ликвидации лесных пожаров.
	2	Взрывные работы в забоях подземных вырабо)
		ток, не опасных по газу и пыли, контурное взры)
		вание, дробление негабаритов.
	3	Прострелочно)взрывные работы в разведочных,
		нефтяных, газовых скважинах.
	4	Взрывные работы в серных, нефтяных и других
		шахтах, опасных по пыли, водороду и парам
		тяжелых углеводородов.

По степени опасности при обращении (хранение, перевозка, доставка на место производства работ и т.п.) со взрывчатыми материалами они относятся к классу I и разделяются на пять групп совместимости и опасности (табл. 2.2.).

Таблица 2.2

	Группа совместимости	Вещества, изделия
	(опасности)

ВИзделия, содержащие инициирующие ВВ.

СМетательные ВВ и другие дефлагрирующие ВВ или изделия, содержащие их.

DВторичные детонирующие ВВ, дымный порох. Изделия, содержащие детонирующие ВВ без средств инициирования и метательных зарядов.

FИзделия, содержащие вторичные детонирую) щие ВВ, средства инициирования и метатель) ные заряды, или без метательных зарядов.

GПиротехнические вещества и изделия, содержащие их.

34

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 35

Примечания:

1.Принадлежность конкретного взрывчатого материала к группе совме) стимости, а также подклассу определяется разработчиком, подтвержда) ется организацией)экспертом по безопасности работ и указывается в стандартах (ТУ) и инструкциях (руководствах) по применению соответствую) щих ВМ.

2.Взрывчатые материалы различных групп совместимости должны хра) ниться и перевозиться раздельно.

Допускается совместное хранение:

1)дымных (группа совместимости D) и бездымных (группа совмести) мости С) порохов в соответствии с требованиями к наиболее чувстви) тельным из них;

2)огнепроводного шнура, средств его зажигания и порохов, сигналь) ных и пороховых патронов и сигнальных ракет (группа совместимости G) с взрывчатыми материалами групп совместимости В, С и D;

3)детонирующего шнура и детонирующей ленты (группа совмести) мости D) с капсюлями)детонаторами, электродетонаторами и пиро) техническими реле (группа совместимости В).

Все промышленные ВВ по свойствам, определяющим их безо) пасное применение и перевозку (чувствительность к удару, вос) пламеняемость, способность переходить от обычного горения к возмущенному и др.), подразделяют на следующие группы:

•нитросоединения, нитраты, нитралины и их смеси;

•ВВ на основе аммиачной селитры – гранулированные и содержащие невзрывные горючие смеси с тротилом и други) ми нитросоединениями (аммониты), смеси с алюминием (аммоналы), водосодержащие смеси (акватолы, акваниты, аваналы);

•нитроэфирсодержащие ВВ – порошкообразные, полупластич) ные и пластичные составы (детониты, углениты, динамиты);

•хлоратные и перхлоратные ВВ;

•взрывчатые смеси на основе жидких окислителей (нитропа) рафины).

По кислородному балансу (степень опасности ВВ с точки зре) ния образования при взрыве ядовитых газов), который характе) ризуется отношением избытка или недостатка кислорода в составе ВВ к количеству кислорода, необходимому для полного окисления горючих элементов ВВ. Определяется выраженным в процентах отношением грамм)атомного веса избытка или недо) статка кислорода к грамм)молекулярному весу ВВ.

Кислородный баланс считается нулевым, если в составе ВВ содержится количество кислорода, необходимое для полного окис) ления горючих компонентов, положительным – при избытке кислорода.

35

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 36

При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом образуется минимальное количество ядовитых газов и выделяется макси) мальное количество энергии, при взрыве ВВ с отрицательным кислородным балансом получается ядовитая окись углерода и двуокись углерода, при избыточном кислородном балансе весьма ядовитые окислы с азотом.

Рецептуры ВВ составляют так, чтобы при реакции взрыва образовывались в основном пары воды, азот и углекислый газ, т.е. газообразные продукты, наименее опасные для человеческо) го организма.

2.2. Характеристики взрывчатых веществ

2.2.1. Инициирующие взрывчатые вещества

Гремучая ртуть (фульминат ртути) представляет собой мел) кокристаллическое сыпучее вещество белого или серого цвета. Ядовита, плохо растворяется в холодной и горячей воде. Легко взрывается от незначительного удара, весьма чувствительна к наколу и требует очень осторожного обращения. Прессованная гремучая ртуть менее чувствительна ко всякого рода внешним воздействиям, вследствие чего капсюли)детонаторы, содержа) щие ее, допускаются к перевозке, в то время как всякие перевоз) ки порошкообразной гремучей ртути категорически запрещены.

Вода уменьшает чувствительность гремучей ртути ко всем видам начального импульса. При содержании 10% воды гремучая ртуть горит, не взрываясь, а при 30% воды она не загорается от луча огня и детонацию ее можно вызвать только с помощью капсю) ля)детонатора. При длительном хранении во влажной атмосфере теряет свои взрывные свойства. В присутствии влаги гремучая ртуть довольно активно взаимодействует с некоторыми металлами. При соприкосновении с алюминием она образует амальгаму, кото) рая быстро окисляется и разрушает оболочку, сделанную из него. С железом, мельхиором и медью она ведет себя менее активно.

Поэтому гильзы гремучертутных капсюлей изготавливаются из меди или мельхиора, а не из алюминия.

ТНРС (тенерес – тринитрорезорцинат свинца) представляет собой мелкокристаллическое несыпучее вещество темно)желто) го цвета, незначительно растворяющееся в воде. Чувствитель) ность ТНРС к удару ниже чувствительности гремучей ртути и азида свинца.

По чувствительности к трению он занимает среднее место между гремучей ртутью и азидом свинца. ТНРС достаточно чув) ствителен к тепловому воздействию – под влиянием прямого сол) нечного света он темнеет и разлагается. С металлами ТНРС

36

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 37

химически не взаимодействует. Ввиду низкой инициирующей способности ТНРС не имеет самостоятельного применения, а используется в некоторых типах капсюлей)детонаторов с целью обеспечения безотказности инициирования азида свинца.

Азид свинца (азотистоводороднокислый свинец) представля) ет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета, слабо растворяющееся в воде. Не теряет способности к детонации при увлажнении и низких температурах.

Инициирующая способность его выше, чем у гремучей ртути. К удару, трению, особенно к накалу и лучу огня менее чувствите) лен, чем гремучая ртуть, а по инициирующей способности пре) восходит ее. Для надежности возбуждения детонации азида свин) ца действием пламени его покрывают слоем тенереса.

Азид свинца химически не взаимодействует с алюминием, но активно взаимодействует с медью, образуя при этом очень чув) ствительные к механическим воздействиям соли меди. Поэтому азид свинца обычно запрессовывают в алюминиевые оболочки.

2.2.2. Взрывчатые вещества на основе нитросоединений

ВВ, содержащие нитрогруппу, широко применяются в виде бризантных ВВ, шашек)детонаторов, зарядов вторичных ВВ, кап) сюлей)детонаторов, детонирующих шнуров и различных состав) ных частей смесовых ВВ.

Тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ) – кристаллическое, чешуи) рованное или гранулированное вещество светло)желтого цвета. Тротил является основным бризантным взрывчатым веществом, применяемым для взрывных работ и снаряжения большинства боеприпасов. В воде не растворяется, негигроскопичен. В произ) водстве тротил получают в виде порошка (порошкообразный тро) тил), гранул (гранулированный тротил), чешуек (чешуирован) ный тротил). Плавится без разложения при Т = +81 °С, плотность затвердевшего после плавления (литого) тротила 1,55–1,60 г/см3, температура вспышки около 310 °С. Горит желтым коптящим пла) менем без взрыва. Горение в замкнутом пространстве может перейти в детонацию. К удару, трению и тепловому воздействию тротил малочувствителен, с металлами химически не взаимодей) ствует. Растворяется в спирте, бензине, ацетоне, серной и азот) ной кислотах. Щелочи, а в присутствии влаги и аммиак образуют с тротилом более чувствительные, чем сам тротил, соединения.

Прессованный и литой тротил от прострела обычной ружейной пулей не взрывается и не загорается. Восприимчивость тротила к детонации зависит от его состояния. Прессованный (чешуирован) ный тротил, спрессованный до плотности 1,6 г/см3) и порошкооб)

37

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 38

разный тротил безотказно детонируют от капсюлей)детонаторов, литой, чешуированный и гранулированный детонируют только от промежуточного детонатора. Химическая стойкость тротила весьма высока, длительное нагревание при температуре до +130 °С мало изменяет его взрывчатые свойства, он не теряет их и после длительного пребывания в воде. Под влиянием солнечно) го света изменяется его цвет и повышается чувствительность к внешним воздействиям. Тротил – токсичное вещество, действие его может вызвать отравление со смертельным исходом, вызыва) ет гепатит печени (желтуху), катаракту глаз.

Для снаряжения боеприпасов тротил применяется не только в чистом виде, но и в сплавах с другими ВВ. Для производства взрывных работ тротил используется в виде прессованных взрыв) ных шашек:

	Масса, г	Большая	Малая	Цилиндрическая (буровая)
		400	200	75
	Размер, см	5x5x10	5x2,5x10	Высота – 7, диаметр – 3

Все шашки имеют запальные гнезда для капсюлей)детонато) ров. Запальные гнезда некоторых из них делаются с резьбой. Для защиты шашек от внешних воздействий их покрывают слоем парафина и обертывают бумагой, на которую наносится еще один слой парафина. Место расположения запального гнезда обозна) чается черным кружком. Упаковывается тротил в деревянные ящики, внутри выложенные бумагой.

Гексоген представляет собой белое вещество с плотностью монокристалла 1,816 г/см3 и насыпной плотностью 0,8 г/см3, с темпе) ратурой плавления 204–205 °С. Характеризуется высокой чувстви) тельностью к удару и трению. Температура вспышки 220–230 °С. На открытом воздухе сгорает ярким белым пламенем обычно с пере) ходом в детонацию. При быстром нагревании детонирует. От про) стрела пулей взрывается. Токсичен, отравление им возможно при попадании в организм пыли через органы дыхания и пищевод. Поражает центральную нервную систему, главным образом, головной мозг. При хронических заболеваниях вызывает наруше) ние кровообращения и малокровие. С металлами химически не взаимодействует. В чистом виде применяется только для снаря) жения капсюлей)детонаторов. Используется в основном в спла) вах с другими ВВ. Для производства подрывных работ из флегма) тизированного гексогена изготавливаются шашки. По своим взрывчатым свойствам относится к ВВ повышенной мощности.

Октоген – белое кристаллическое вещество с плотностью 1,906 г/см3 и температурой плавления 278,5–280 °С. Высокочув) ствителен к механическим воздействиям и трению. Температура

38

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 39

вспышки 291 °С. Практически не растворяется в метиловом, эти) ловом спиртах, бензоле, плохо растворим в дихлорэтане, воде. Растворим в ацетоне. Разлагают октоген концентрированная азотная и крепкая серная кислоты.

Токсичен, отравление им возможно при попадании пыли через органы дыхания и пищевод. Поражает как и гексоген. Скорость детонации выше, чем у гексогена.

ТЭН (тетранитропентаэритрит, пентрит) – белое кристаллическое вещество с плотностью 1,77 г/см3, температура плавления 141,3 °С. Крайне чувствителен к механическим воздействиям и ударной волне (в значительно большей мере, чем гексоген и октоген).

Температура вспышки 205–225 °С. Обладает высокой чувстви) тельностью ко всем видам начальных импульсов. Горит энергич) но белым пламенем без копоти, при сжигании горение может перейти в детонацию. С металлами ТЭН химически не взаимо) действует. Для снижения чувствительности ТЭНа и улучшения его прессуемости применяются флегматизаторы (парафин, цере) зин, вазелин, воск и др.). Флегматизированный ТЭН подкрашива) ется в розовый или оранжевый цвета. Применяется ТЭН при изго) товлении детонирующих шнуров, промежуточных детонаторов и для снаряжения капсюлей)детонаторов и некоторых боеприпасов, в т.ч. кумулятивных.

Нитроглицерин, нитрогликоли – бесцветные маслянистые жидкости, высокочувствительные к механическим воздействиям, в связи с чем перевозка нитроэфиров запрещена, и они перера) батываются на месте изготовления.

Нитроглицериновые ВВ, выпускаемые в патронированном виде, делятся на две группы: высокопроцентные (с содержанием нитроглицерина 35% и более) – труднозамерзающие и обыкновен) ные динамиты, низкопроцентные (с содержанием нитроглицерина до 15%) – победиты), детониты (с главной составной частью – аммиачной селитрой).

При работе с ВВ, содержащими нитроглицерин, необходимо учитывать их низкую стойкость, опасность, связанную с высокой чувствительностью, и вредное физиологическое воздействие на человека. При замерзании динамиты становятся весьма опас) ными в обращении (температура замерзания обыкновенных динамитов – около +8°, труднозамерзающих – около )20 °С). По) этому с замерзшими и полузамерзшими динамитами следует обращаться осторожно (их нельзя сверлить, резать, ломать, бро) сать и т.д.). Для обеспечения безопасности в обращении замерз) шие динамиты подвергаются оттаиванию.

Динитронафталин – светло)желтые кристаллы, гранулы или чешуйки с плотностью монокристалла 1,5 г/см3, с температурой

39

Spravochnik_Spas_10.qxp 16.08.2006 13:22 Page 40

плавления 150–160 °С и температурой вспышки 300–310 °С. Явля) ется слабым взрывчатым веществом, маловосприимчив к детона) ции и механическим воздействиям. Самостоятельно как ВВ не применяется. Наиболее распространена смесь его с аммиачной селитрой, которая характеризуется высокими взрывчатыми свойствами (динафталиты).

Нитрометан – бесцветная подвижная жидкость, растворимая в воде, детонирует при ударе и от взрывного импульса, мини) мальный инициирующий импульс 3–5 г тротила, чувствительна к механическому удару и трению. По энергетическим характерис) тикам эквивалентен гексогену.

Пикриновая кислота (тринитрофенол, мелинит) – кристалли) ческое вещество желтого цвета, горькое на вкус, сильно раздра) жает дыхательные пути. Растворяется в воде, слабо – в холодной и несколько лучше – в горячей, растворы ее сильно окрашивают кожу и ткани в желтый цвет. Хорошо прессуется, плавление ее происходит при температуре +122,5 °С без разложения. Плотность прессованной и литой пикриновой кислоты приблизительно 1,6.

Чувствительность пикриновой кислоты к удару, трению и тепловому воздействию в 1,5 раза выше, чем у тротила, от про) стрела пули может взорваться. Пикриновая кислота по сравне) нию с тротилом обладает несколько лучшей восприимчивостью к детонации.

Порошкообразная и прессованная пикриновая кислота взры) вается от капсюля)детонатора. Литая – не всегда срабатывает от капсюля)детонатора, поэтому для ее взрыва требуется промежу) точный детонатор. Применяется для снаряжения некоторых бое) припасов. Пикриновая кислота – вещество химически стойкое, но весьма активное. Химически взаимодействует со всеми металла) ми, за исключением олова, образуя пикраты – соли пикриновой кислоты.

Пикраты представляют собой взрывчатые вещества, в боль) шинстве случаев более чувствительные к механическим воздей) ствиям, чем сама пикриновая кислота. Наиболее опасны пикраты железа и свинца. Производство и применение пикриновой кисло) ты практически прекращено.

Тетрил (тринитрофенилметилнитроамин) – кристаллическое вещество бледно)желтого (ярко)желтого) цвета, без запаха, соло) новатое на вкус. В воде не растворяется, легко прессуется до плотности 1,60–1,65.

Сильно токсичен. Попадая в организм через дыхательные пути, пищевод и кожу, вызывает отравление. Мелкая пыль тетрила, дей) ствуя на кожу, вызывает дерматит. Как самостоятельное ВВ тетрил не используют из)за повышенной чувствительности его к удару и

40